KR20070063775A

KR20070063775A - 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛

Info

Publication number: KR20070063775A
Application number: KR1020050123976A
Authority: KR
Inventors: 정지현
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-06-20

Abstract

본 발명은 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛에 관한 것으로, 특히 본 발명은 마이크로컨트롤러유닛의 두 개의 일반 입출력포트(I/O) 중 하나의 입력포트는 SPI 모듈의 MOSI 기능을 수행하도록 설정하고, 다른 하나의 입력포트는 SCK 기능을 수행하도록 하여 일반포트를 SPI 모듈로 사용할 수 있도록 함으로서 SPI 모듈을 갖는 마이크로컨트롤러유닛을 별도로 추가할 필요가 없으므로, 전체 제조비용을 줄이고, 자원을 효율적으로 이용한다.

이를 위해 본 발명은 MOSI(모시) 연결포트와 SCLK(클럭) 연결포트를 구비한 SPI 모듈을 갖는 임의의 마이크로컨트롤러유닛에 SPI 통신인터페이스 연결된 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛에 있어서, 차랑용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛은 두 개의 입출력포트(I/O)를 구비하고, 두 개의 입출력포트 중 어느 하나의 입출력포트는 MOSI기능을 수행하도록 설정되고, 다른 입출력포트는 SCLK기능을 수행하도록 설정된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛{MICRO CONTROLLER UNIT OF ELECTRONIC CONTROL UNIT FOR VEHICLE}

도 1은 종래의 ESP ECU의 MCU와 TPMS ECU의 MCU간에 두 개의 SPI 모듈을 이용하여 SPI 통신인터페이스를 구성한 제어시스템의 제어블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예로서 ESP ECU의 MCU와 TPMS ECU의 MCU간에 두 개의 입출력포트와 한 개의 SPI 모듈을 이용하여 SPI 통신인터페이스를 구성한 제어시스템의 제어블록도이다.

도 3은 도 2에서 두 개의 입출력포트를 SPI 모듈화하기 위한 기능설정을 설명하기 위한 도이다.

도 4는 도 3에서 두 개의 입출력포트를 SPI 모듈화하기 위한 개략적인 프로그램이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10 : ESP ECU의 MCU 20 : TPMS ECU의 MCU

21 : SPI 모듈

본 발명은 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비용부담을 줄이면서도 통신기능을 강화할 수 있는 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 전자 차량 제어장치 일예로, 차량 자세 제어장치(Electronic Stability Program ; 이하 ESP라 칭함)는 차량의 주행자세를 최적으로 제어하기 위한 장치로, 제동시에 차바퀴의 잠김을 막는 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System ; ABS)의 차세대 장치이다. ESP는 차량의 가속시나 제동시 또는 코너링시 차량이 미끄러질 때 안정성을 유지하기 위해 순간적으로 네 바퀴를 각각 독립적으로 제어하여 차량을 운전자가 원하는 방향으로 운동시킴으로서 건조한 노면, 빗길, 자갈길, 눈길 등에서 주행안정성을 강화해 준다.

한편, 전자 차량 제어장치의 다른 예로서, 타이어압력감지시스템(Tire Pressure Monitoring System ; 이하 TPMS 라 칭함)은 운행 중인 자동차의 타이어 공기압을 실시간으로 운전자에게 알려주어 주행 중 타이거가 펑크 나거나 날 가능성 등을 운전자에게 경고하기 위한 시스템이다.

상기한 ESP ECU는 TPMS ECU로부터 타이어 공기압 정보를 제공받아 차체의 차량 자세정보와 더불어 상기한 타이어 공기압 정보를 더 근거로 하여 차량의 자세를 제어하는 것이 바람직하다.

도 1과 도시된 바와 같이, ESP 시스템과 TPMS 시스템이 서로 간에 각각의 정보를 공유할 수 있도록 하기 위해서는 마이크로프로세서간의 주변장치용 직렬 인터페이스(Serial Peripheral Interface) ; 이하 SPI 라 칭함) 통신을 위한 통상 SPI 모듈이라고 불리는 통신모듈을 각각 필요로 하며, 이를 위해 각 시스템 내에는 전반적인 제어를 수행하는 차량용 전자제어장치(Electronic Control Unit ; ECU 라 칭함)를 구비하며, 각각의 ECU는 SPI 통신을 지원할 수 있도록 SPI 모듈(2, 4)이 마련된 마이크로컨트롤러유닛(Micro Controller Unit ; 이하 MCU 라 칭함)(1, 3)을 구비한다.

그러나, 종래에는 ESP ECU는 마스터 MCU와 슬레이브 MCU로 구성되므로, 마스터 MCU와 슬레이브 MCU 간의 SPI 통신을 SPI 모듈을 사용하므로, TPMS 시스템과의 정보교환을 위해서는 SPI 모듈을 갖는 MCU를 SPI 통신만을 위해 추가 장착해야 하므로, 전체 제조비용이 증가할 뿐만 아니라, 자원이용이 비효율적인 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 마이크로컨트롤러유닛의 일반 입출력포트(I/O)를 SPI 모듈로 사용할 수 있도록 하여 전체 제조비용을 줄이고, 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛은 MOSI(모시) 연결포트와 SCLK(클럭) 연결포트를 구비한 SPI 모듈을 갖는 임의의 마이크로컨트롤러유닛에 SPI 통신인터페이스 연결된 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛에 있어서, 상기 차랑용 전자제어장치의 마이크로컨트롤 러유닛은 두 개의 입출력포트(I/O)를 구비하고, 상기 두 개의 입출력포트 중 어느 하나의 입출력포트는 상기 MOSI기능을 수행하도록 설정되고, 다른 입출력포트는 상기 SCLK기능을 수행하도록 설정된 것을 특징으로 한다.

상기 차랑용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛은 상기 MOSI 기능을 수행하도록 설정된 제1입출력포트와, 상기 SCLK기능을 수행하도록 설정된 제2입출력포트를 입력기능으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛은 슬레이브로 설정되고, 상기 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛에 SPI 통신인터페이스에 의해 통신 연결된 상기 임의의 마이크로컨트롤러유닛은 마스터로 설정된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

상술한 바와 같이, ESP ECU의 MCU와 TPMS ECU의 MCU를 SPI 통신방식에 의해 통신가능하게 하기 위해서는 ESP ECU의 MCU와 TPMS ECU의 MCU를 각각의 SPI 모듈을 통해서 통신 연결한다.

통상, SPI는 두 개의 주변장치 간에 직렬 통신으로 데이터를 교환할 수 있게 해주는 인터페이스로서, 그 중 하나가 마스터가 되고, 다른 하나가 슬레이브가 되어 동작한다. SPI는 전이중 방식으로 동작하는데, 이는 데이터가 양방향으로 동시에 전달될 수 있음을 의미한다. SPI는 대부분 CPU와 주변장치들 간에 통신을 하는 시스템에 주로 채용되지만, 두 개의 마이크로컨트롤러유닛들 사이를 SPI의 형태로 연결하는 것도 가능하다.

상기한 SPI는 오직 3라인의 연결포트를 이용한 통신 방법으로 모시(Master Out Slave In(마스터 아웃 슬레이브 인) ; 이하 MOSI 라 칭함), 미소(Master In Slave Out(마스터 인 슬레이브 아웃) ; 이하 MISO 라 칭함), 및 클럭(이하 SCLK 라 칭함(SPI CLOCK) 시그널의 연결포트를 이용한다. 마스터와 슬레이브가 SCLK에 동기하여 마스터의 MOSI에서 슬레이브로 MOSI로 정보를 송신하고, 슬레이브의 MISO에서 마스터의 MISO로 정보를 송신하는 방식을 통해 데이터를 교환하는 방식이다. 이 세 개의 시그널을 통하여 데이터를 읽고 쓰기가 가능하다. 즉, 마이크로컨트롤러들 사이에 SPI 인터페이스를 맞추어주기만 하면 내부 메모리의 액세스(Access)가 가능하게 된다.

마스터 마이크로컨트롤러 입장에서 데이터 출력핀은 MOSI(Master Out Slave In)이고 데이터 입력핀은 MISO입니다. 그리고 기준 클럭핀은 SCLK이다. 슬레이브 마이크로컨트롤러와의 인터페이스는 이 세 개의 핀을 연결하는 것으로 이루어진다. 이때, 각 핀들의 속성은 MOSI, SCLK의 경우, 마스터인 경우, 출력으로 설정되고, 슬레이브인 경우, 입력으로 설정된다. 또한, MISO의 경우, 반대로 마스터인 경우, 입력으로 설정되고, 슬레이브인 경우, 출력으로 설정된다.

따라서, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, ESP ECU의 MCU를 슬레이브로 설정하고, TPMS ECU의 MCU를 마스터로 설정한 후 슬레이브 MCU의 두 개의 일반입출력포트(I/O)를 이용하여 SPI 모듈로서 기능하도록 설정한다. 즉. 첫 번째 일반입출력포트(P0)를 SPI 모듈의 MOSI의 기능을 수행하는 입력포트로 설정하고, 두 번째, 일반 입출력포트(P1)을 SPI 모듈의 SCLK의 기능을 수행하는 입력포트로 설정함으로서 슬레이브 MCU인 ESP ECU의 MCU와 마스터인 TPMS ECU의 MCU사이를 두 개의 일반입출력포트(I/O)와 한 개의 SPI 모듈을 이용하여 SPI 통신인터페이스를 구성할 수 있어 SPI 통신을 통하여 TPMS ECU의 MCU에서 검출한 타이어 공기압 정보를 ESP ECU의 MCU에 제공할 수 있다. 이로 인해, ESP ECU는 타이어 공기압 정보를 더 포함하는 차량 자세 데이터로서 차량의 자세를 더욱 안정적으로 제어할 수 있게 된다.

상기한 두 개의 입출력포트(P0, P1)를 SPI 모듈화 하기 위한 프로그램은 도 4에 도시된 바와 같이, P0를 SPI 모듈의 클럭(SCLK)으로 이용하고, P1을 SPI 모듈의 MOSI으로 이용한다. 이를 위해 P0과 P1을 입력기능으로 설정한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 마이크로컨트롤러유닛의 두 개의 일반 입출력포트(I/O) 중 하나의 입력포트는 SPI 모듈의 MOSI 기능을 수행하도록 설정하고, 다른 하나의 입력포트는 SCK 기능을 수행하도록 하여 일반포트를 SPI 모듈로 사용할 수 있도록 함으로서 SPI 모듈을 갖는 마이크로컨트롤러유닛을 별도로 추가할 필요가 없으므로, 전체 제조비용을 줄일 수 있고, 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

MOSI(모시) 연결포트와 SCLK(클럭) 연결포트를 구비한 SPI 모듈을 갖는 임의의 마이크로컨트롤러유닛에 SPI 통신인터페이스 연결된 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛에 있어서,

상기 차랑용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛은 두 개의 입출력포트(I/O)를 구비하고, 상기 두 개의 입출력포트 중 어느 하나의 입출력포트는 상기 MOSI기능을 수행하도록 설정되고, 다른 입출력포트는 상기 SCLK기능을 수행하도록 설정된 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛.
제1항에 있어서, 상기 차랑용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛은 상기 MOSI 기능을 수행하도록 설정된 제1입출력포트와, 상기 SCLK기능을 수행하도록 설정된 제2입출력포트를 입력기능으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛.
제1항에 있어서, 상기 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛은 슬레이브로 설정되고, 상기 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛에 SPI 통신인터페이스에 의해 통신 연결된 상기 임의의 마이크로컨트롤러유닛은 마스터로 설정된 것을 특징으로 하는 차량용 전자제어장치의 마이크로컨트롤러유닛.